DE69214744T2 - Zeolite type material - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues synthetisches Material vom Zeolithtyp und ein Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung.The present invention relates to a new synthetic zeolite-type material and a process for its production and use.
US-A-3 950 496 beschreibt die Herstellung von Zeolith ZSM-18 unter Verwendung eines synthetischen Gels, das als Templat (Matrize) das Material 1,3,4,6,7,9-Hexahydro-2,2,5,5, 8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2-C: 3,4-C'-5,6-C"]tripyroliumtrihydroxid einschließt. Wir haben nun gefunden, daß die Verwendung dieses Templats gegebenenfalls in Anmischung mit einem weiteren Stickstoff enthaltenden Templat ein neues Material vom Zeolithtyp erzeugen kann.US-A-3 950 496 describes the preparation of zeolite ZSM-18 using a synthetic gel which includes as template the material 1,3,4,6,7,9-hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2-C: 3,4-C'-5,6-C"]tripyrolium trihydroxide. We have now found that the use of this template, optionally in admixture with another nitrogen-containing template, can produce a new zeolite-type material.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material vom Zeolithtyp, das in der dehydratisierten, von organischen Stoffen freien Form die empirische Formel aufweist:The present invention relates to a material of the zeolite type which, in the dehydrated, organic-free form, has the empirical formula:
m(M2/aO) : XzOxz/2: YYO&sub2; (I)m(M2/aO) : XzOxz/2 : YYO&sub2; (I)
worin m 0,5 bis 1,5 bedeutet; M ein Kation der Wertigkeit a ist; x 2 oder 3 ist; X ein Metall der Wertigkeit x, ausgewählt aus Aluminium, Gallium, Bor, Zink und Eisen, ist; z 2 ist, wenn x 3 ist und z 1 ist, wenn x 2 ist; y mindestens 2 ist; und Y Silicium oder Germanium bedeutet; und mit einem Röntgenbeugungsmuster der calcinierten Wasserstofform, das im wesentlichen signifikante Peaks, wie in Tabelle 1 dargestellt, einschließt.wherein m is 0.5 to 1.5; M is a cation of valence a; x is 2 or 3; X is a metal of valence x, selected from aluminum, gallium, boron, zinc and iron; z is 2 when x is 3 and z is 1 when x is 2; y is at least 2; and Y is silicon or germanium; and having an X-ray diffraction pattern of the calcined hydrogen form which substantially includes significant peaks as shown in Table 1.
Das erfindungsgemäße Material wird hier SUZ-9 genannt.The material according to the invention is here called SUZ-9.
Vorzugsweise ist X Galhum oder insbesondere Aluminium. Vorzugsweise ist Y Silicium. Das Material kann mehr als ein Metall X und/oder sowohl Silicium als auch Germanium enthalten. Wenn X Aluminium ist und Y Silicium ist, ist das Material ein Aluminosilicat oder Zeolith. Vorzugsweise ist in Formel I m 0,6 bis 1,3 und y ist 2 bis 15, insbesondere 3 bis 9,5, besonders 4 bis 7,6. Besonders bevorzugt sind jene Materialien vom Zeolithtyp, worin mindestens ein M ein Alkalimetall mit einer Ordnungszahl von mindestens 19 ist; beispielsweise Kalium, Rubidium und/oder Cäsium, insbesondere jene, worin M Kalium oder ein Gemisch von Kalium und Natrium ist und insbesondere mit einem Atomverhältnis von 2:98 bis 50:50, beispielsweise 5:95 bis 20:80.Preferably X is gallium or especially aluminium. Preferably Y is silicon. The material may contain more than one metal X and/or both silicon and germanium. When X is aluminium and Y is silicon, the material is an aluminosilicate or zeolite. Preferably in formula I m is 0.6 to 1.3 and y is 2 to 15, especially 3 to 9.5, especially 4 to 7.6. Particularly preferred are those zeolite type materials wherein at least one M is an alkali metal having an atomic number of at least 19; for example potassium, rubidium and/or caesium, in particular those wherein M is potassium or a mixture of potassium and sodium and in particular having an atomic ratio of 2:98 to 50:50, for example 5:95 to 20:80.
Es ist auf dem Gebiet bekannt und es sollte selbstverständlich sein, daß zusätzlich zu den in allgemeiner Formel I wiedergegebenen Elementen das Material durch Wasser zusätzlich zu Wasser, das theoretisch vorliegt, wenn M Wasserstoff ist, hydratisiert sein kann. Das Material kann auch okkludierte oder adsorbierte Materialien, wie stickstoffhaltige Materialien, die ursprünglich in dem Synthesegemisch vorlagen oder von der Reaktion der ursprünglich vorliegenden Materialien herrühren, einschließen. Das Material kann außerdem mehr Kationen M enthalten als zum Ausgleich der mit Metall X verbundenen Ladung erforderlich ist. Dieses Phänomen wird beispielsweise in J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1985, Seiten 289- 290 beschrieben. Alle derartigen Materialien sollten als innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegend verstanden sein.It is known in the art and should be understood that in addition to the elements represented in general formula I, the material may be hydrated by water in addition to water which is theoretically present when M is hydrogen. The material may also include occluded or adsorbed materials such as nitrogen-containing materials originally present in the synthesis mixture or resulting from the reaction of the originally present materials. The material may also contain more cations M than are required to balance the charge associated with metal X. This phenomenon is described, for example, in J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1985, pages 289-290. All such materials should be understood to be within the scope of the invention.
Das Kation M kann beispielsweise aus H&spplus;, Ammonium, Alkalimetallkationen, Erdalkalimetallkationen, Aluminiumkationen, Galliumkationen und Gemischen davon ausgewählt werden. Die wie ursprünglich hergestellten, in dem Material vorliegenden Kationen, hängen natürlich von den in dem Synthesegel vorliegenden Stoffen ab und können organische Reste enthaltende Kationen einschließen. Ein Alkalimetall, insbesondere Natrium und/oder Kalium, liegt üblicherweise vor, möglicherweise zusammen mit Kationen von organischen&sub1; stickstoffenthaltenden Materialien. Jene Kationen, die anfänglich vorliegen, können, falls erwünscht, völlig oder teilweise durch andere Kationen ersetzt werden, beispielsweise Wasserstoffionen oder Metallkationen unter Verwendung von üblichen Ionenaustauschverfahren. Die Wasserstofform (das heißt M=H&spplus;) kann durch übliche Verfahren, wie Säureaustausch oder Ammoniumaustausch, gefolgt von Wärmebehandlung oder einer Kombination der zwei, hergestellt werden. Für viele Anwendungen kann es geeignet sein, SUZ-9 in der calcinierten Wasserstofform herzustellen.The cation M may, for example, be selected from H+, ammonium, alkali metal cations, alkaline earth metal cations, aluminium cations, gallium cations and mixtures thereof. The cations present in the material as initially prepared will, of course, depend on the materials present in the synthesis gel and may include cations containing organic moieties. An alkali metal, particularly sodium and/or potassium, is usually present, possibly together with cations from organic nitrogen-containing materials. Those cations initially present may, if desired, be replaced in whole or in part by other cations, for example hydrogen ions or metal cations, using conventional ion exchange techniques. The hydrogen form (i.e. M=H+) may be prepared by conventional techniques such as acid exchange or ammonium exchange followed by heat treatment or a combination of the two. For many applications it may be appropriate to produce SUZ-9 in the calcined hydrogen form.
Okkludierte oder adsorbierte Materialien können, falls erwünscht, durch thermische und/oder chemische Verfahren entfernt werden.Occluded or adsorbed materials can, if desired, be removed by thermal and/or chemical methods.
Das Material SUZ-9 kann durch gemeinsame Umsetzung unter wässerigen alkalischen Bedingungen nachstehender Materialien hergestellt werden: eine Quelle von Oxid Y0&sub2;; eine Quelle von Oxid XzOxz/2; eine Quelle von M(OH)a; Wasser; 1,3,4,6,7,9-Hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2- C:3,4-B'-5,6-0"]tripyroliumtrihydroxid oder -halogenid oder dessen Vorstufe oder Reaktionsprodukt (forthin auch Tripyroliumverbindung genannt) und vorzugsweise Tetraethylammoniumhydroxid oder -halogenid oder dessen Vorstufe oder Reaktionsprodukt. Das Reaktionsgemisch weist vorzugsweise Komponenten in nachstehenden Molverhältnissen auf: YO&sub2;/XzOxz/2 = mindestens 3, vorzugsweise mindestens 5, bevorzugter weniger als 100, insbesondere 5 bis 60, am meisten bevorzugt 5 bis 30; H&sub2;O/YO&sub2; = 5 bis 500, vorzugsweise 10 bis 50 und besonders 10 bis 30; OH&supmin;/YO&sub2; weniger als 1,5, vorzugsweise weniger als 1,0, bevorzugt weniger als 0,1, insbesondere 0,1 bis 0,8; Tetraethylammoniumverbindung plus 1,3,4,6,7,9-Hexahydro-2,2,5, 5,8,8-hexamethyl-2H-benzo(1,2-C: 3,4-C'-5,6-0"]tripyroliumtrihydroxidverbindung/YO&sub2; = 0,01 bis 2,0, insbesondere 0,05 bis 1,0. Das Reaktionsgemisch weist vorzugsweise ein Molverhältnis der Tripyroliumverbindung/YO&sub2;=0,01-0,10, insbesondere 0,03 bis 0,10, auf. Das Reaktionsgemisch weist vorzugsweise ebenfalls Komponenten in mindestens einigen der nachstehenden Molverhältnisse in bezug auf XzOxz/2:M2/aO 1-10, beispielsweise 1,5-10, insbesondere 1,5-6,5, K&sub2;O 0,5-8, insbesondere 0,5-5, Na&sub2;O im wesentlichen 0 oder 0,5-5, insbesondere 0,5-2, H&sub2;O 100-700, insbesondere 200-490 und die Tripyroliumverbindung und Tetraethylammoniumverbindung (falls vorliegend) insgesamt 0,1-5, beispielsweise 1-4, Tripyroliumverbindung 0,1- 1,0, insbesondere 0,3-0,9, Tetraethylammoniumverbindung (falls vorliegend) 0,1-10, insbesondere 1-6, auf. Die Reaktionsbedingungen werden derart ausgewählt und gehalten, daß Kristalle von SUZ-9 hergestellt werden. OH&supmin; sollte wie nachstehend definiert aufgefaßt werden:The material SUZ-9 can be prepared by co-reacting under aqueous alkaline conditions the following materials: a source of oxide Y0₂; a source of oxide XzOxz/2; a source of M(OH)a; water; 1,3,4,6,7,9-hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2- C:3,4-B'-5,6-0"]tripyrolium trihydroxide or halide or its precursor or reaction product (hereinafter also called tripyrolium compound) and preferably tetraethylammonium hydroxide or halide or its precursor or reaction product. The reaction mixture preferably has components in the following molar ratios: YO₂/XzOxz/2 = at least 3, preferably at least 5, more preferably less than 100, in particular 5 to 60, most preferably 5 to 30; H₂O/YO₂ = 5 to 500, preferably 10 to 50 and especially 10 to 30; OH⊃min;/YO₂ less than 1.5, preferably less than 1.0, preferably less than 0.1, in particular 0.1 to 0.8; tetraethylammonium compound plus 1,3,4,6,7,9-hexahydro-2,2,5, 5,8,8-hexamethyl-2H-benzo(1,2-C: 3,4-C'-5,6-0"]tripyrolium trihydroxide compound/YO₂ = 0.01 to 2.0, in particular 0.05 to 1.0. The reaction mixture preferably has a molar ratio of the tripyrolium compound/YO₂=0.01-0.10, in particular 0.03 to 0.10. The reaction mixture preferably also comprises components in at least some of the following molar ratios with respect to XzOxz/2:M2/aO 1-10, for example 1.5-10, in particular 1.5-6.5, K₂O 0.5-8, in particular 0.5-5, Na₂O essentially 0 or 0.5-5, in particular 0.5-2, H₂O 100-700, in particular 200-490 and the tripyrolium compound and tetraethylammonium compound (if present) in total 0.1-5, for example 1-4, tripyrolium compound 0.1-1.0, in particular 0.3-0.9, tetraethylammonium compound (if present) 0.1-10, in particular 1-6. The reaction conditions are selected and maintained such that crystals of SUZ-9 are produced. OH- should be understood as defined below:
a[Zahl der Mol an M(OH)a)-(Zahl der Mol an M(OH)a, assoziiert mit XzOxz/2)].a[number of moles of M(OH)a)-(number of moles of M(OH)a, associated with XzOxz/2)].
Gemäß der Synthese ist es möglich, den Wert von y durch übliche chemische Verfahren einzustellen. Beispielsweise kann y durch Behandlung mit Säure, Siliciumtetrachlorid, Ammoniumhexafluorosilicat oder eine Kombination von Bedampfen und Ammoniumionenaustausch erhöht werden. Alle diese Behandlungen neigen dazu, Element X aus dem Gerüst zu entfernen. y kann beispielsweise durch Behandlung mit Natriumaluminat oder -gallat oder ähnlichen Behandlungen, die X in das Gerüst einführen, vermindert werden.According to the synthesis, it is possible to adjust the value of y by common chemical methods. For example, y can be increased by treatment with acid, silicon tetrachloride, ammonium hexafluorosilicate, or a combination of vapor deposition and ammonium ion exchange. All of these treatments tend to remove element X from the framework. y can be decreased, for example, by treatment with sodium aluminate or gallate or similar treatments that introduce X into the framework.
Die Quelle von Oxid YO&sub2; kann beispielsweise pyrogene Kieselsäure, Natriumsilicat, Kieselsäure, insbesondere Siliciumdioxid, kolbidales Siliciumdioxid oder das Germaniumäquivalent sein. Pyrogene Kieselsäure ist bevorzugt.The source of oxide YO₂ can be, for example, fumed silica, sodium silicate, silicic acid, in particular silicon dioxide, colloidal silicon dioxide or the germanium equivalent. Fumed silica is preferred.
Die Quelle des Oxids XzOxz/2 kann ein Aluminiumsalz, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid oder ein Metallaluminat sein oder das Äquivalent für andere Metalle X. Die Verwendung eines Metallaluminats, insbesondere Natriumaluminat, ist bevorzugt.The source of the oxide XzOxz/2 can be an aluminum salt, aluminum hydroxide, aluminum oxide or a metal aluminate or the equivalent for other metals X. The use of a metal aluminate, especially sodium aluminate, is preferred.
Die Quelle von M(OH)a kann beispielsweise ein Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxid, insbesondere Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Calciumhydroxid, sein. Ein Gemisch unterschiedlicher Materialien, beispielsweise Natriumhydroxid plus Kaliumhydroxid, kann verwendet werden. Es ist besonders bevorzugt, daß das Reaktionsgemisch ein Alkalimetall mit einer Ordnungszahl von mindestens 19 enthält, beispielsweise wie vorstehend für M beschrieben, insbesondere Kalium oder ein Gemisch von Kalium und Natrium, insbesondere mit einem Gesamtatomverhältnis für einige Quellen in den Reaktionsgemischen, beispielsweise ob als Hydroxid und/oder Aluminat zugegeben, von 10:90 bis 90:10, wie 90:10 bis 40:60.The source of M(OH)a may, for example, be an alkali or alkaline earth metal hydroxide, in particular sodium, potassium, magnesium or calcium hydroxide. A mixture of different materials, for example sodium hydroxide plus potassium hydroxide, may be used. It is particularly preferred that the reaction mixture contains an alkali metal having an atomic number of at least 19, for example as described above for M, in particular potassium or a mixture of potassium and sodium, in particular with an overall atomic ratio for some sources in the reaction mixtures, for example whether added as hydroxide and/or aluminate, of 10:90 to 90:10, such as 90:10 to 40:60.
Das Verfahren zur Herstellung des Materials SUZ-9 schließt die Anwesenheit eines Templats ein, umfassend 1,3,4,6,7,9-Hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo [1,2- C:3,4-C'-5,6-0"]tripyroliumtrihydroxid oder dessen Vorstufe oder Reaktionsprodukt und vorzugsweise auch Tetraethylammoniumhydroxid oder -halogenid oder dessen Vorstufe oder Reaktionsprodukt. Das Verfahren kann eine in situ-Umsetzung des Templats oder der Template in Form der aktiven Spezies während der Herstellung von SUZ-9 einbeziehen und folglich können auch die Reaktionsprodukte des Templats oder der Template verwendet werden. Ähnliche Vorstufen für das Templat oder die Template oder die aktiven Spezies können eingesetzt werden. Das Molverhältnis von Tetraethylammoniumverbindung/1,3,4,6,7, 9-Hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2-C:3,4-C'-5,6- C"]tripyroliumtrihydroxidverbindung liegt vorzugsweise im Bereich von 1:1 bis 20:1, insbesondere 1:1 bis 10:1.The process for preparing the material SUZ-9 includes the presence of a template comprising 1,3,4,6,7,9-hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2-C:3,4-C'-5,6-0"]tripyrolium trihydroxide or its precursor or reaction product and preferably also tetraethylammonium hydroxide or halide or its precursor or reaction product. The process may involve in situ conversion of the template or templates into the active species during the preparation of SUZ-9 and thus the reaction products of the template or templates may also be used. Similar precursors for the template or templates or the active species may be employed. The molar ratio of tetraethylammonium compound/1,3,4,6,7,9-hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2-C:3,4-C'-5,6-C"]tripyrolium trihydroxide compound is preferably in the range of 1:1 to 20:1, especially 1:1 to 10:1.
Das Reaktionsgemisch wird unter Kristallisationsbedingungen gehalten, bis Kristalle des gewünschten Produkts SUZ-9 gebildet sind. Im allgemeinen ist eine Reaktionstemperatur von 80 bis 200º0 unter autogenem Druck geeignet und eine optimale Reaktionszeit kann durch Verfolgen des Reaktionsverlaufs bestimmt werden.The reaction mixture is maintained under crystallization conditions until crystals of the desired product SUZ-9 are formed. Generally, a reaction temperature of 80 to 200°C under autogenous pressure is suitable and an optimum reaction time can be determined by monitoring the reaction progress.
Wie auf dem Gebiet der Zeolithsynthese üblich, beeinflußt der genaue Weg, mit dem die Reaktion ausgeführt wird, das Endprodukt. Besondere Kombinationen von Parametern können zur Optimierung der Ausbeute von SUZ-9 verwendet werden. Derartige Optimierung ist ein Routineteil der Zeolithsynthese. Das neue Produkt SUZ-9 kann unter bestimmten Umständen gemeinsam mit anderen kristallinen Materialien erzeugt werden. Besondere Reaktionsbedingungen, die zur Herstellung von SUZ-9 führen, sind in den Beispielen angegeben.As is common in the field of zeolite synthesis, the precise way in which the reaction is carried out influences the final product. Special combinations of parameters can be used to optimize the yield of SUZ-9. Such optimization is a routine part of zeolite synthesis. The new product SUZ-9 can, under certain circumstances, be produced along with other crystalline materials. Special reaction conditions leading to the production of SUZ-9 are given in the examples.
Material SUZ-9 weist eine Vielzahl von potentiellen Anwendungen, insbesondere als Katalysator oder Adsorptionsmittel auf. Wie auf dem Gebiet der Zeolithe und Zeolithtypmaterialien bekannt, kann es bei einer Vielzahl von Reinigungen oder Abtrennungen und einer Vielzahl von katalytischen Umwandlungen, beispielsweise die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen und Oxygenaten in andere Produkte, einschließlich Reforming, Cracken, Hydrocracken, Alkylierung, usw., mit n- und Isobuten, Hydroisomerisierung und Entwachsen, beispielsweise von Schmieröl, verwendet werden. Beispiele zum Cracken sind jene von Kohlenwasserstoffen zu anderen Kohlenwasserstoffen niederen Molekulargewichts, wie lineare Alkane, beispielsweise mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen zu Gemischen von Olefinen und Alkanen und Cracken von Gasöl und Restöl zu leichteren Ölen; Temperaturen von 300 bis 500ºC können verwendet werden. Beispielsweise sind unter Kohlenwasserstoffumwandlungen Umwandlungen von linearem Olefin, wie lineares C&sub4;&submin;&sub6;-Olefin, beispielsweise Buten-1, zu verzweigtem Olefin, beispielsweise ein Gemisch von verzweigtem Olefin, umfassend einen Hauptanteil von mindestens 5 Kohlenstoffatomen; die Dimerisierung und/oder Oligomerisierung von Olefinen und die Umsetzung von mindestens einem Olefin, beispielsweise mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, mit einer reaktiven, gewöhnlich organischen Verbindung zu verstehen. Beispiele für eine derartige Verbindung sind Kohlenmonoxid, gewöhnlich vermischt mit Wasserstoff zur Bildung von Alkoholen und sind ebenfalls aromatische Kohlenwasserstoffe&sub1; beispielsweise jene mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere Benzol oder Toluol zur Bildung von alkylierter Verbindung und sind auch Oxygenate, insbesondere Methanol, Dimethylether und/oder Formaldehyd zur Bildung höherer Olefine. Die Umwandlung von Methanol zu Kohlenwasserstoffen, insbesondere jenen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und/oder mindestens 5 Kohlenstoffatomen und Alkyherung der aromatischen Kohlenwasserstoffe mit dem Oxygenat unter Bildung alkylierter aromatischer Reaktionsprodukte kann ebenfalls über das Material vom Zeolithtyp bewirkt werden, so wie auch die Reaktion von Formaldehyd und Essigsäure zur Bildung von Acrylsäure bewirkt werden kann. Beispiele geeigneter Bedingungen für diese Umwandlungen sind Leiten der Beschikkung allein mit mindestens einer inerten gasförmigen Komponente, wie Stickstoff oder einem anderen Inertgas oder einem Alkan, wie Buten, bei 200 bis 600ºC über den Katalysator, gegebenenfalls nach Aktivierung oder Regenerierung mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas, wie Luft, oder thermische Aktivierung in Gegenwart von Wasserstoff. Drücke von etwa Atmosphärendruck können verwendet werden, beispielsweise bei der Umwandlung von Methanol und dessen Reaktion mit aromatischem Kohlenwasserstoff und bei Herstellung von Acrylsäure und bei der Umwandlung von linearen zu verzweigten Olefinen, wobei höhere Drücke, beispielsweise 0,2 bis 10 mPa absolut, verwendet werden können, zum Beispiel zur Umwandlung von Olefinen zu Alkoholen.Material SUZ-9 has a variety of potential applications, particularly as a catalyst or adsorbent. As is known in the field of zeolites and zeolite type materials, it can be used in a variety of purifications or separations and a variety of catalytic conversions, for example the conversion of hydrocarbons and oxygenates to other products, including reforming, cracking, hydrocracking, alkylation, etc., with n- and isobutene, hydroisomerization and dewaxing, for example of lubricating oil. Examples of cracking are those of hydrocarbons to other low molecular weight hydrocarbons, such as linear alkanes, for example having 6 to 30 carbon atoms to mixtures of olefins and alkanes and cracking of gas oil and residual oil to lighter oils; temperatures of 300 to 500°C may be used. For example, hydrocarbon conversions include conversions of linear olefin, such as linear C4-6 olefin, for example butene-1, to branched olefin, for example a mixture of branched olefin comprising a major portion of at least 5 carbon atoms; the dimerization and/or oligomerization of olefins and the reaction of at least one olefin, for example having 3 to 20 carbon atoms, with a reactive, usually organic, compound. Examples of such a compound are carbon monoxide, usually mixed with hydrogen to form alcohols, and are also aromatic hydrocarbons. for example those having 6 to 10 carbon atoms, especially benzene or toluene to form alkylated compounds and are also oxygenates, especially methanol, dimethyl ether and/or formaldehyde to form higher olefins. The conversion of methanol to hydrocarbons, especially those having 2 to 4 carbon atoms and/or at least 5 carbon atoms and alkylation of the aromatic hydrocarbons with the oxygenate to form alkylated aromatic reaction products can also be effected via the zeolite type material, just as the reaction of formaldehyde and acetic acid to form acrylic acid can be effected. Examples of suitable conditions for these conversions are passing the feed alone with at least one inert gaseous component, such as nitrogen or another inert gas or an alkane such as butene, over the catalyst at 200 to 600°C, optionally after activation or regeneration with a molecular oxygen-containing gas such as air, or thermal activation in the presence of hydrogen. Pressures of about atmospheric pressure can be used, for example in the conversion of methanol and its reaction with aromatic hydrocarbons and in the production of acrylic acid and in the conversion of linear to branched olefins, although higher pressures, for example 0.2 to 10 mPa absolute, can be used, for example, to convert olefins to alcohols.
Zusätzlich zu der Eigenaktivität des Materials vom Zeolithtyp, verliehen durch dessen poröse kristalline Struktur, kann es auch Austausch oder Imprägnierung mit einem Element, das zur Verleihung spezieller Form von katalytischer Aktivität geeignet ist&sub1; unterzogen werden. Metall- oder Nichtmetallverbindung, die zum Ionenaustausch und/oder zur Imprägnierung verwendet werden können, können beispielsweise Verbindungen von einem der nachstehenden Elemente sein, das heißt jenen, zugehörig zur Gruppe IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB, IVA, IVB, VB, VIA, VIIA und VIII gemäß dem Periodensystem der Elemente nach Mendelejew. Spezielle Verbindungen von Kupfer, Silber, Zink, Aluminium, Gallium, Indium, Thallium, Blei, Phosphor, Antimon, Wismut, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Rhenium, Eisen, Cobalt, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium, Platin, sind bevorzugt.In addition to the intrinsic activity of the zeolite-type material, conferred by its porous crystalline structure, it can also be subjected to exchange or impregnation with an element suitable for conferring a specific form of catalytic activity. Metal or non-metal compounds that can be used for ion exchange and/or impregnation can, for example, be compounds of any of the following elements, i.e. those belonging to group IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB, IVA, IVB, VB, VIA, VIIA and VIII according to the Periodic Table of Elements according to Mendeleev. Special compounds of copper, silver, zinc, aluminum, gallium, indium, thallium, lead, phosphorus, antimony, bismuth, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, rhenium, iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum are preferred.
Zur Verwendung als Katalysator kann das Material vom Zeolithtyp, falls erwünscht, in ein geeignetes Bindematerial gebunden werden. Das Bindemittel kann geeigneterweise übliches Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Ton oder Aluminophosphatbindemittel oder eine Kombination von Bindemitteln sein. Die Mengen an Bindemittel zur Gesamtheit an Bindemittel und Material vom Zeolithtyp kann bis zu 90 %, beispielsweise 10 bis 90 Gew.-%, betragen. Falls erwünscht, können bekannte Zeolithe gegebenenfalls mit dem Bindemittel vorliegen.For use as a catalyst, the zeolite-type material may, if desired, be bound in a suitable binder material. The binder may suitably be conventional alumina, silica, clay or aluminophosphate binders or a combination of binders. The amounts of binder to the total of binder and zeolite-type material may be up to 90%, for example 10 to 90% by weight. If desired, known zeolites may optionally be present with the binder.
Innerhalb der Beschreibung stellt der Bezug auf ein Röntgenbeugungsmuster natürlich ein Pulverbeugungsmuster dar, das auf einem üblichen Festschlitz-Röntgendiffraktometer unter Verwendung von Kupfer Kα-Strahlung erhalten wird. Tabelle 1 gibt die Lagen der signifikanten Peaks, die in dem XRD von vollständig calciniertem SUZ-9 in Wasserstofform vorliegen, wieder. Es sollte selbstverständlich sein, daß die vollständigen XRD schwache Peaks zusätzlich zu jenen, die in der Tabelle aufgeführt sind, enthalten können. wo Peaks eng nebeneinander liegen, können zwei oder mehrere Peaks aufgrund mangelnder Auflösung außerdem als einzelner Peak erscheinen. Es ist auch selbstverständlich, daß die Intensitäten der Peaks in breitem Maße in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Faktoren schwanken können, insbesondere durch die Anwesenheit von Materialien, die nicht zum Gerüst gehören. Vorliegen von Wasser oder Stickstoff enthaltenden Materialien, die in dem ursprünglichen Synthesegel vorliegen oder davon herrühren, können die relativen Intensitäten der Peaks bei unterschiedlichen d-Abständen ändern. Weitere Faktoren, die die Einzelheiten des XRD beeinflussen können, schließen die Molverhältnisse von X zu Y und die Teilchengröße und Morphologie der Probe ein. Es ist selbstverständlich, daß die XRD-Muster, die in den nachstehenden Beispielen dargelegt werden, jene sind, die tatsächlich von zahlreichen Proben von calciniertem und nichtcalciniertem SUZ-9 erhalten wurden. Daten wurden mit einem Philips PW 1820 Diffraktometer unter Verwendung von 1/4º, 0,2 mm, 1/4º Festschlitzen, Abtasten von 4º bis entweder 32 oder 36º 2-Θ in 0,025º-Schritten aufgenommen. Θ ist der Bragg'sche Winkel; I ist die Intensität eines Peaks und Io ist die Intensität des stärksten Peaks. Philips APD 1700 Verarbeitungssoftware wurde zur Bestimmung der d-Abstände (in Å-Einheiten) und relativen Intensitäten (100 x I/Io) mit Kupferstrahlung, Kupfer Kα-1 Wellenlänge = 1,54056 Å, verwendet.Within the specification, reference to an X-ray diffraction pattern naturally represents a powder diffraction pattern obtained on a conventional fixed-slit X-ray diffractometer using copper Kα radiation. Table 1 gives the positions of the significant peaks present in the XRD of fully calcined SUZ-9 in hydrogen form. It should be understood that the full XRD may contain weak peaks in addition to those listed in the table. Where peaks are close together, two or more peaks may also appear as a single peak due to a lack of resolution. It is also understood that the intensities of the peaks can vary widely depending on a variety of factors, particularly the presence of non-framework materials. The presence of water or nitrogen containing materials present in or resulting from the original synthesis gel can alter the relative intensities of the peaks at different d-spacings. Other factors that can affect the details of the XRD include the molar ratios of X to Y and the particle size and morphology of the sample. It is to be understood that the XRD patterns set forth in the examples below are those actually obtained from numerous samples of calcined and uncalcined SUZ-9. Data were collected on a Philips PW 1820 diffractometer using 1/4°, 0.2 mm, 1/4° fixed slits, scanning from 4° to either 32 or 36° 2-θ in 0.025° steps. θ is the Bragg angle; I is the intensity of a peak and Io is the intensity of the strongest peak. Philips APD 1700 processing software was used to determine the d-spacings (in Å units) and relative intensities (100 x I/Io) using copper radiation, copper Kα-1 wavelength = 1.54056 Å.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.
Die nachstehenden Reagenzien wurden zur Herstellung von SUZ-9 verwendet. Natriumaluminat von BDH 40 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, 30 Gew.-% Na&sub2;O, 30 Gew.-% H&sub2;O (in Beispielen 2 bis 4). Natriumaluminat 61,3 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, 37,8 Gew.-% Na&sub2;O (für Beispiel 5), Natriumhydroxid von FSA, destilliertes Wasser, Tetraethylammoniumhydroxid von Fluka (40 Gew.-% in Wasser) (für Beispiel 1 bis 4), pyrogene Kieselsäure (Cab-O-Sil, M5) von BDH, 1,3,4,6,7,9-Hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2-C:3,4-C'-5,6-C"]tripyroliumtrihydroxid (bezeichnet als TRISQUAT (50 Gew.-% in Wasser) für Beispiele 2 bis 4 und 25,7 Gew.-% in Wasser für Beispiel 5). Kaliumhydroxid von FSAThe following reagents were used to prepare SUZ-9. Sodium aluminate from BDH 40 wt% Al₂O₃, 30 wt% Na₂O, 30 wt% H₂O (in Examples 2 to 4). Sodium aluminate 61.3 wt% Al₂O₃, 37.8 wt% Na₂O (for Example 5), sodium hydroxide from FSA, distilled water, tetraethylammonium hydroxide from Fluka (40 wt% in water) (for Examples 1 to 4), fumed silica (Cab-O-Sil, M5) from BDH, 1,3,4,6,7,9-hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2-C:3,4-C'-5,6-C"]tripyrolium trihydroxide (referred to as TRISQUAT (50 wt% in water) for Examples 2 to 4 and 25.7 wt% in water for Example 5). Potassium hydroxide from FSA
1,3,4,6,7,9-Hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2-C:3,4-C'-5,6-C"]tripyroliumtrihydroxid wurde durch das Verfahren von US-A-3 950 496 hergestellt. Es hat die Struktur: 1,3,4,6,7,9-Hexahydro-2,2,5,5,8,8-hexamethyl-2H-benzo[1,2-C:3,4-C'-5,6-C"]tripyrolium trihydroxide was prepared by the method of US-A-3,950,496. It has the structure:
Die Hexabrommethylbenzolvorstufe wurde gemäß dem Verfahren von A.D.U. Hardy et al., J. Chem. Soc. Perkin II, 1979, 1013, hergestellt.The hexabromomethylbenzene precursor was prepared according to the procedure of A.D.U. Hardy et al., J. Chem. Soc. Perkin II, 1979, 1013.
(a) 5,71 g Kaliumhydroxid wurden in 65,00 g destilliertem Wasser gelöst und anschließend 14,24 g pyrogene Kieselsäure unter Rühren zugegeben. 21,81 g Tetraethylammoniumhydroxid und 6,70 g TRISQUAT-Lösung wurden zu dem Kieselgel unter ständigem Rühren gegeben. Das erhaltene Gel wurde dann zu einer Lösung von 3,00 g Natriumaluminat, gelöst in 20,0 g destilliertem Wasser, gegeben und heftig gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde für weitere 1½ Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch hatte nachstehende Zusammensetzung:(a) 5.71 g of potassium hydroxide was dissolved in 65.00 g of distilled water and then 14.24 g of fumed silica was added with stirring. 21.81 g of tetraethylammonium hydroxide and 6.70 g of TRISQUAT solution were added to the silica gel with constant stirring. The resulting gel was then added to a solution of 3.00 g of sodium aluminate dissolved in 20.0 g of distilled water and stirred vigorously. The reaction mixture was stirred for a further 1½ hours. The reaction mixture had the following composition:
20,1 SiO&sub2; - Al&sub2;O&sub3; - 1,2 Na&sub2;O - 4,3 K&sub2;O - 5,0 TEAOH - 0,8 TRISQUAT - 483,9 H&sub2;O20.1 SiO2 - Al₂O₃ - 1.2 Na₂O - 4.3 K₂O - 5.0 TEAOH - 0.8 TRISQUAT - 483.9 H₂O
TEAOH = TetraethylammoniumhydroxidTEAOH = Tetraethylammonium hydroxide
Das Reaktionsgemisch wurde in ein Druckgefäß mit einem Volumen von 150 cm³ gegeben und auf 135ºC 116 Stunden erhitzt. Das Druckgefäß wurde während der Reaktion gedreht. Am Ende dieses Zeitraums wurde das Druckgefäß auf Raumtemperatur gekühlt und der Inhalt filtriert. Das feste Produkt wurde mit destilliertem Wasser gewaschen und bei 100ºC getrocknet. DieThe reaction mixture was placed in a pressure vessel with a volume of 150 cm³ and heated to 135ºC for 116 hours. The pressure vessel was rotated during the reaction. At the end of this period, the pressure vessel was cooled to room temperature and the contents were filtered. The solid product was washed with distilled water and dried at 100ºC. The
Analyse des Produkts ergab nachstehende molare ZusammensetzungAnalysis of the product showed the following molar composition
7,4 SiO&sub2; Al&sub2;O&sub3; K&sub2;O 0,1 Na&sub2;O7.4 SiO2 Al₂O₃ K₂O 0.1 Na₂O
Durch Röntgenbeugungsanalyse wurde das Produkt als SUZ-9 bestimmt, das Röntgenbeugungsmuster ist in Tabelle 2(a) dargestellt.By X-ray diffraction analysis, the product was identified as SUZ-9, the X-ray diffraction pattern is shown in Table 2(a).
(b) Das aus Beispiel 2(a) erzeugte Material wurde an der Luft 16 Stunden bei 550ºC calciniert. Das Röntgenbeugungsmuster des calcinierten Materials ist in Tabelle 2(b) dargestellt.(b) The material produced from Example 2(a) was calcined in air at 550°C for 16 hours. The X-ray diffraction pattern of the calcined material is shown in Table 2(b).
Die Sorptionskapazitäten des calcinierten SUZ-9 für n-Hexan, Toluol und Cyclohexan waren 6,8 Gew.-%, 5,3 Gew.-% bzw. 3,1 Gew.-% (P/Po = 0,6, T = 25ºC).The sorption capacities of the calcined SUZ-9 for n-hexane, toluene and cyclohexane were 6.8 wt%, 5.3 wt% and 3.1 wt%, respectively (P/Po = 0.6, T = 25ºC).
2,86 g Kaliumhydroxid wurden in 65,00 g destilliertem Wasser gelöst und anschließend 14,24 g pyrogene Kieselsäure unter Rühren zugegeben. 21,81 g Tetraethylammoniumhydroxid und 9,3 g TRISQUAT-Lösung wurden zu dem Kieselgel unter Rühren gegeben. Das erhaltene Gemisch wurde zu einer Lösung, die 6,0 g Natriumaluminat, gelöst in 20,00 g destilliertem Wasser, enthielt, gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 1 Stunde gerührt. Das Reaktionsgemisch hatte nachstehende molare Zusammensetzung:2.86 g of potassium hydroxide were dissolved in 65.00 g of distilled water and then 14.24 g of fumed silica were added with stirring. 21.81 g of tetraethylammonium hydroxide and 9.3 g of TRISQUAT solution were added to the silica gel with stirring. The resulting mixture was added to a solution containing 6.0 g of sodium aluminate dissolved in 20.00 g of distilled water. The reaction mixture was stirred for 1 hour. The reaction mixture had the following molar composition:
10,0 SiO&sub2; - Al&sub2;O&sub3; - 1,2 Na&sub2;O - 1,1 K&sub2;O - 2,5 TEAOH - 0,6 TRISQUAT - 247 H&sub2;O10.0 SiO2 - Al₂O₃ - 1.2 Na₂O - 1.1 K₂O - 2.5 TEAOH - 0.6 TRISQUAT - 247 H₂O
Das Reaktionsgemisch wurde in ein Druckgefäß mit einem Volumen von 150 cm³ gegeben und auf 135ºC 184 Stunden erhitzt. Das Druckgefäß wurde während der Umsetzung gedreht. Am Ende dieses Zeitraums wurde das Druckgefäß auf Raumtemperatur abgekühlt und der Inhalt filtriert. Das feste Produkt wurde mit destilliertem Wasser gewaschen und bei 100ºC getrocknet. Die Analyse des Produkts ergab nachstehende Zusammensetzung:The reaction mixture was placed in a pressure vessel with a volume of 150 cm³ and heated to 135ºC for 184 hours. The pressure vessel was rotated during the reaction. At the end of this period, the pressure vessel was cooled to room temperature and the contents were filtered. The solid product was washed with distilled water and dried at 100ºC. Analysis of the product showed the following composition:
5,6 SiO&sub2; - Al&sub2;O&sub3; - 0,7 K&sub2;O5.6 SiO2 - Al₂O₃ - 0.7 K₂O
Das Produkt wurde an der Luft 16 Stunden bei 550ºC calciniert. 6,2 g des calcinierten Materials wurden mit 120 ml 1,5M Ammoniumnitratlösung bei 80ºC 3 Stunden unter Rückfluß gehalten. Das Verfahren wurde zweimal mit zwischenzeitlichem Waschen mit destilliertem Wasser wiederholt. Der Zeolith in Ammoniumform wurde dann an der Luft bei 400ºC 5 Stunden unter Herstellung der Wasserstofform calciniert. Das Röntgenbeugungsmuster des calcinierten SUZ-9 in Wasserstofform ist in Tabelle 4 dargestellt.The product was calcined in air at 550ºC for 16 hours. 6.2 g of the calcined material was refluxed with 120 ml of 1.5M ammonium nitrate solution at 80ºC for 3 hours. The process was repeated twice with intermediate Washing with distilled water was repeated. The zeolite in ammonium form was then calcined in air at 400ºC for 5 hours to produce the hydrogen form. The X-ray diffraction pattern of the calcined SUZ-9 in hydrogen form is shown in Table 4.
Ein Reaktionsgemisch wurde in genau derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt und 3 ½ Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in ein Druckgefäß mit einem Fassungsvermögen von 150 cm³ gegeben und 188 Stunden auf 135ºC erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums wurde das Druckgefäß auf Raumtemperatur gekühlt und der Inhalt filtriert. Das feste Produkt wurde mit destilliertem Wasser gewaschen und bei 100ºC getrocknet. Es wurde dann calciniert und ein Teil zu calcinierter Wasserstofform in einer in Beispiel 3 beschriebenen Weise umgewandelt und das Röntgenbeugungsmuster der calcinierten Wasserstofform SUZ-9 ist in Tabelle 3 dargestellt.A reaction mixture was prepared in exactly the same manner as in Example 2 and stirred for 3 1/2 hours. The reaction mixture was placed in a 150 cc pressure vessel and heated at 135°C for 188 hours. At the end of this period, the pressure vessel was cooled to room temperature and the contents filtered. The solid product was washed with distilled water and dried at 100°C. It was then calcined and a portion converted to calcined hydrogen form in a manner described in Example 3 and the X-ray diffraction pattern of the calcined hydrogen form SUZ-9 is shown in Table 3.
12,68 g TRISQUAT-Lösung wurden mit 40,00 g destilliertem Wasser vermischt und anschließend 9,50 g pyrogene Kieselsäure unter heftigem Rühren zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde zu einer Lösung, die 2,6 g Natriumaluminat und 4,11 g Kaliumhydroxid, gelöst in 20,2 g destilliertem Wasser, enthielt, gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 1,5 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch hatte nachstehende molare Zusammensetzung:12.68 g of TRISQUAT solution were mixed with 40.00 g of distilled water and then 9.50 g of fumed silica were added with vigorous stirring. The resulting mixture was added to a solution containing 2.6 g of sodium aluminate and 4.11 g of potassium hydroxide dissolved in 20.2 g of distilled water. The reaction mixture was stirred for 1.5 hours. The reaction mixture had the following molar composition:
10,1 SiO&sub2; - Al&sub2;O&sub3; - Na&sub2;O - 2,3 K&sub2;O - 0,6 TRISQUAT - 247,9 H&sub2;O10.1 SiO2 - Al₂O₃ - Na₂O - 2.3 K₂O - 0.6 TRISQUAT - 247.9 H₂O
Das Reaktionsgemisch wurde in ein Druckgefäß mit einem Volumen von 50 cm³ gegeben und 93 Stunden auf 135ºC erhitzt. Das Druckgefäß wurde während der Umsetzung nicht bewegt. Am Ende dieses Zeitraums wurde das Druckgefäß auf Raumtemperatur abgekühlt und der Inhalt filtriert. Das feste Produkt wurde mit destilliertem Wasser gewaschen und bei 100ºC getrocknet. Die Analyse des Produkts ergab nachstehende Zusammensetzung:The reaction mixture was placed in a pressure vessel with a volume of 50 cm3 and heated at 135ºC for 93 hours. The pressure vessel was not moved during the reaction. At the end of this period, the pressure vessel was cooled to room temperature and the contents were filtered. The solid product was washed with distilled water and dried at 100ºC. dried. Analysis of the product showed the following composition:
6,6 SiO&sub2; - Al&sub2;O&sub3; - 0,9 K&sub2;O6.6 SiO2 - Al₂O₃ - 0.9 K₂O
Das Produkt wurde wie in Beispiel 3 calciniert und ein Teil zu der calcinierten Wasserstofform in der in Beispiel 3 beschriebenen Weise umgewandelt, jedoch mit 0,5 g Feststoff, behandelt mit 50 ml Ammoniumnitratlösung und Calcinieren der Ammoniumform des Zeoliths bei 550ºC an der Luft für 2 Stunden. Das Röntgenbeugungsmuster der calcinierten Wasserstofform von SUZ-9 ist in Tabelle 5 dargestellt.The product was calcined as in Example 3 and a portion was converted to the calcined hydrogen form in the manner described in Example 3, but with 0.5 g of solid treated with 50 ml of ammonium nitrate solution and calcining the ammonium form of the zeolite at 550°C in air for 2 hours. The X-ray diffraction pattern of the calcined hydrogen form of SUZ-9 is shown in Table 5.
Die katalytische Aktivität der calcinierten Wasserstofform von SUZ-9 nach Beispiel 3 wurde beim Crackverfahren eines Kohlenwasserstoffs geprüft. Der calcinierte SUZ-9 in Wasserstofform wurde pelletiert und zerkleinert, so daß er 600 µm, jedoch nicht 250 µm Siebe passierte. 2,0 g (5,0 ml) dieses Materials wurden in einen Quarzreaktor gegeben und bei strömender Luft (Fließgeschwindigkeit 100 ml/min) durch Anheben der Temperatur des Katalysators mit 4ºC/min bis 550ºC aktiviert, wonach die Temperatur für 16 Stunden dort belassen wurde. Der Katalysator wurde dann auf 400ºC abkühlen lassen, bevor er zur katalytischen Umwandlung von n-Dodecan bei 400ºC geprüft wurde. n-Dodecan wurde mit einer WHSV von 4,5 in Gegenwart eines Stickstoffgasstroms (Fließgeschwindigkeit 79 ml/min, gemessen bei 25ºC) umgewandelt; WHSV steht für Gewicht von Dodecan, zugegeben pro Stunde/Gewicht Katalysator. Nach 30 Minuten Strom betrug die Umwandlung von n-Dodecan 13,3 % und die molaren Produkt-Kohlenstoff-Selektivitäten, definiert als Mol-% Kohlenstoffausbeute von jedem molaren Umsatz Komponente/Gesamtkohlenstoff waren C1-4-Alkane (21,5 %), C2-4-Alkene (38,3 %) und C5-11-Alkan/Alkene (40,2 %). Tabelle 1 Röntgenstrahlbeugungsmuster von SUZ-9 calcinierte Wasserstofform Tabelle 1 (Fortsetzung) Tabelle 2(a) XRD des in Beispiel 2(a) erhaltenen Produkts Tabelle 2(a) (Fortsetzung) Tabelle 2(b) XRD des in Beispiel 2(b) erhaltenen calcinierten Materials Tabelle 2(b) (Fortsetzung) Tabelle 3 XRD des in Beispiel 4 erhaltenen Produkts, calcinierte Wasserstofform Tabelle 3 (Fortsetzung) Tabelle 4 XRD des Produkts von Beispiel 3, calcinierte Wasserstofform Tabelle 4 (Fortsetzung) Tabelle 5 XRD des Produkts von Beispiel 5 Tabelle 5 (Fortsetzung) The catalytic activity of the calcined hydrogen form of SUZ-9 of Example 3 was tested in the cracking process of a hydrocarbon. The calcined hydrogen form SUZ-9 was pelletized and crushed to pass 600 µm but not 250 µm sieves. 2.0 g (5.0 mL) of this material was placed in a quartz reactor and activated in flowing air (flow rate 100 mL/min) by raising the temperature of the catalyst at 4ºC/min to 550ºC and then held at that temperature for 16 hours. The catalyst was then allowed to cool to 400ºC before being tested for catalytic conversion of n-dodecane at 400ºC. n-Dodecane was converted at a WHSV of 4.5 in the presence of a nitrogen gas stream (flow rate 79 mL/min, measured at 25°C); WHSV stands for weight of dodecane added per hour/weight of catalyst. After 30 minutes of flow, the conversion of n-dodecane was 13.3% and the molar product carbon selectivities, defined as mole % carbon yield from each molar conversion component/total carbon, were C1-4 alkanes (21.5%), C2-4 alkenes (38.3%) and C5-11 alkane/alkenes (40.2%). Table 1 X-ray diffraction pattern of SUZ-9 calcined hydrogen form Table 1 (continued) Table 2(a) XRD of the product obtained in Example 2(a) Table 2(a) (continued) Table 2(b) XRD of the calcined material obtained in Example 2(b) Table 2(b) (continued) Table 3 XRD of the product obtained in Example 4, calcined hydrogen form Table 3 (continued) Table 4 XRD of the product of Example 3, calcined hydrogen form Table 4 (continued) Table 5 XRD of the product of Example 5 Table 5 (continued)
Die Röntgenbeugungswerte in Tabelle 5 zeigen, daß das Produkt die wie in dem XRD von Tabelle 1 dargestellte Struktur von SUZ-9 aufweist, da alle Reflexionen am gleichen Ort liegen und die meisten der Reflexionen relativ zueinander dieselben Intensitäten wie jene in Tabelle 1 besitzen. Unterschiede in der relativen Intensität in Tabelle 5 können aufgrund der Tatsache entstanden sein, daß die Kristalle des Produkts der calcinierten H-Form von Beispiel 5 zylindrisch sind und wesentlich länger sind als jene von Beispielen 2 bis 4. Sie unterliegen daher bevorzugter Orientierung im XRD-Probenhalter, wodurch bestimmte Reflexionen stärker hervorgerufen werden.The X-ray diffraction data in Table 5 show that the product has the structure of SUZ-9 as shown in the XRD of Table 1, since all reflections are at the same location and most of the reflections have the same intensities relative to each other as those in Table 1. Differences in relative intensity in Table 5 may be due to the fact that the crystals of the calcined H-form product of Example 5 are cylindrical and significantly longer than those of Examples 2 to 4. They therefore undergo preferential orientation in the XRD sample holder, causing certain reflections to be more prominent.
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